Kloning dan Identifikasi Gen Fitokrom (phy) pada Kedelai untuk Adaptasi terhadap Cekaman Intensitas Cahaya Rendah Melalui Mekanisme Penghindaran
KLONING DAN IDENTIFIKASI GEN FITOKROM (Phy) PADA
KEDELAI UNTUK ADAPTASI TERHADAP CEKAMAN INTENSITAS
CAHAYA RENDAH MELALUI MEKANISME PENGHINDARAN
Nurul Khumaida1) dan Didy Sopandie2)
Sampai dengan tahun 2007 kebutuhan kedelai dalam negeri masih sangat
tergantung pada kedelai impor.
Kelangkaan dan ketergantungan pada kedelai
impor merupakan tantangan bagi pemerintah untuk bisa mandiri atau swa
sembada kedelai. Pembentukan varietas baru kedelai diarahkan pada perbaikan
tanaman (crop improvement) terutama perbaikan pada ketahananan tanaman
terhadap lingkungan marjinal (sub optimal environment). Pembentukan varietas
kedelai tahan terhadap kondisi cekaman abiotik naungan (low light deficit) sangat
diperlukan karena dapat dimanfaatkan sebagai tanaman sela (intercrop).
Perbaikan tanaman kedelai secara inkonvensional dapat dilakukan dengan
mengintroduksikan gen-gen ketahanan terhadap cekaman abiotik, dalam hal ini
gen-gen terkait efisiensi fotosintesis (photosynthetic genes related). Pada tahun
pertama (2009), telah dilakukan analisis pertumbuhan tanaman, khlorofil, warna
daun beberapa kedelai genotipe toleran dan peka naungan; kloning, identifikasi
dan analisis ekspresi gen Phy A dan Phy B (putative). Berdasarkan percobaan
yang telah dilakukan, intensitas cahaya rendah (ICR) dan genotipe secara tunggal
berpengaruh terhadap tinggi tanaman. Pertambahan tinggi tanaman ternyata tidak
menambah jumlah buku secara signifikan. Indeks warna daun tanaman kedelai
yang ditumbuhkan pada kondisi naungan 50% lebih tinggi dibandingkan dengan
cahaya penuh. Unit warna yang lebih tinggi berkorelasi positif dengan kehijauan
daun dan kandungan klorofil total yang lebih tinggi, khusunya ketika tanaman
ditumbuhkan pada kondisi naungan 50%.Kombinasi genotipe Ceneng- naungan
50% memberikan kandungan klorofil total tertinggi yaitu 0,426 mmol.m-2.
Kandungan klorofil b pada kondisi naungan 50% nyata lebih tinggi yaitu 0.0972
mmol.m-2 dibandingkan dengan kondisi cahaya, yang hanya mencapai 0.0817
mmol.m-2. Meningkatnya kandungan klorofil b ini disebabkan adanya konversi
klorofil a menjadi klorofil b yang dikatalisatori oleh gen CAO. Genotipe Godek
memiliki luas daun total dan luas daun trifoliate tersempit, yang berbeda nyata
dengan kedua genotipe lainnya. Rata-rata luas daun spesifik pada kondisi naungan
sebesar 136% lebih tinggi dibanding kontrol. Kombinasi genotipe Ceneng dan
naungan 50% menghasilkan jumlah biji terbanyak dan terberat berurut-turut
adalah 215,9 dan 14,92 gram. Peubah luas daun total, luas daun trifoliat,
kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, total kandungan klorofil, tinggi
tanaman saat panen, jumlah polong dan jumlah biji per tanaman berkorelasi
positif dengan bobot biji pertanaman. Pada level molekuler, gen PhyA dan PhyB
berhasil dikloning pada kedelai, masing-masing berukuran antara 550 sampai 700
bp. Ekspresi gen PhyB teridentifikasi adanya dua band yang berbeda. Diduga
bahwa gen Phy ini merupakan gen famili. Gen PhyB terekspresikan kuat pada
kondisi 2 hari naungan dan hampir sama pada kondisi 2 hari kontrol. Ekspresi
gen PhyB ini melemah pada kondisi 2 hari gelap total. Pola ekspresi ini hampir
sama pada genotipe Ceneng dan CG30-10.
1) Staf pengajar pada bagian Bioteknologi Tanaman , Departemen AGH Faperta IPB
2) Staf pengajar paada bagian Ekofisiologi Tanaman, Departemen AGH, Faperta IPB
Ringkasan Hasil Penelitian Unggulan IPB Tahun 2009
1) Staf pengajar pada bagian Bioteknologi Tanaman , Departemen AGH Faperta IPB
2) Staf pengajar paada bagian Ekofisiologi Tanaman, Departemen AGH, Faperta IPB
Ringkasan Hasil Penelitian Unggulan IPB Tahun 2009
KEDELAI UNTUK ADAPTASI TERHADAP CEKAMAN INTENSITAS
CAHAYA RENDAH MELALUI MEKANISME PENGHINDARAN
Nurul Khumaida1) dan Didy Sopandie2)
Sampai dengan tahun 2007 kebutuhan kedelai dalam negeri masih sangat
tergantung pada kedelai impor.
Kelangkaan dan ketergantungan pada kedelai
impor merupakan tantangan bagi pemerintah untuk bisa mandiri atau swa
sembada kedelai. Pembentukan varietas baru kedelai diarahkan pada perbaikan
tanaman (crop improvement) terutama perbaikan pada ketahananan tanaman
terhadap lingkungan marjinal (sub optimal environment). Pembentukan varietas
kedelai tahan terhadap kondisi cekaman abiotik naungan (low light deficit) sangat
diperlukan karena dapat dimanfaatkan sebagai tanaman sela (intercrop).
Perbaikan tanaman kedelai secara inkonvensional dapat dilakukan dengan
mengintroduksikan gen-gen ketahanan terhadap cekaman abiotik, dalam hal ini
gen-gen terkait efisiensi fotosintesis (photosynthetic genes related). Pada tahun
pertama (2009), telah dilakukan analisis pertumbuhan tanaman, khlorofil, warna
daun beberapa kedelai genotipe toleran dan peka naungan; kloning, identifikasi
dan analisis ekspresi gen Phy A dan Phy B (putative). Berdasarkan percobaan
yang telah dilakukan, intensitas cahaya rendah (ICR) dan genotipe secara tunggal
berpengaruh terhadap tinggi tanaman. Pertambahan tinggi tanaman ternyata tidak
menambah jumlah buku secara signifikan. Indeks warna daun tanaman kedelai
yang ditumbuhkan pada kondisi naungan 50% lebih tinggi dibandingkan dengan
cahaya penuh. Unit warna yang lebih tinggi berkorelasi positif dengan kehijauan
daun dan kandungan klorofil total yang lebih tinggi, khusunya ketika tanaman
ditumbuhkan pada kondisi naungan 50%.Kombinasi genotipe Ceneng- naungan
50% memberikan kandungan klorofil total tertinggi yaitu 0,426 mmol.m-2.
Kandungan klorofil b pada kondisi naungan 50% nyata lebih tinggi yaitu 0.0972
mmol.m-2 dibandingkan dengan kondisi cahaya, yang hanya mencapai 0.0817
mmol.m-2. Meningkatnya kandungan klorofil b ini disebabkan adanya konversi
klorofil a menjadi klorofil b yang dikatalisatori oleh gen CAO. Genotipe Godek
memiliki luas daun total dan luas daun trifoliate tersempit, yang berbeda nyata
dengan kedua genotipe lainnya. Rata-rata luas daun spesifik pada kondisi naungan
sebesar 136% lebih tinggi dibanding kontrol. Kombinasi genotipe Ceneng dan
naungan 50% menghasilkan jumlah biji terbanyak dan terberat berurut-turut
adalah 215,9 dan 14,92 gram. Peubah luas daun total, luas daun trifoliat,
kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, total kandungan klorofil, tinggi
tanaman saat panen, jumlah polong dan jumlah biji per tanaman berkorelasi
positif dengan bobot biji pertanaman. Pada level molekuler, gen PhyA dan PhyB
berhasil dikloning pada kedelai, masing-masing berukuran antara 550 sampai 700
bp. Ekspresi gen PhyB teridentifikasi adanya dua band yang berbeda. Diduga
bahwa gen Phy ini merupakan gen famili. Gen PhyB terekspresikan kuat pada
kondisi 2 hari naungan dan hampir sama pada kondisi 2 hari kontrol. Ekspresi
gen PhyB ini melemah pada kondisi 2 hari gelap total. Pola ekspresi ini hampir
sama pada genotipe Ceneng dan CG30-10.
1) Staf pengajar pada bagian Bioteknologi Tanaman , Departemen AGH Faperta IPB
2) Staf pengajar paada bagian Ekofisiologi Tanaman, Departemen AGH, Faperta IPB
Ringkasan Hasil Penelitian Unggulan IPB Tahun 2009
1) Staf pengajar pada bagian Bioteknologi Tanaman , Departemen AGH Faperta IPB
2) Staf pengajar paada bagian Ekofisiologi Tanaman, Departemen AGH, Faperta IPB
Ringkasan Hasil Penelitian Unggulan IPB Tahun 2009